科普-中华学生百科全书-第493章

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有一次，当他在一家经纪人办公室等候召见的时候，一台电报机坏了，
爱迪生修好了它，因此他获得了一个比他预期的更理想的工作。从这开始他
决心要做一名职业发明家。
1876　年，爱迪生建立了一个“发明工厂”。他希望每隔　10　天能做出一
项新发明。的确，在他临终之前，他获得了将近　1300　项发明专利权。他曾在
4　年中连续获得　300　项专利，即每　5　天就有一项发明。因此，人们把他比喻
成一位“魔术大师”。爱迪生的发明为人类所创造的价值相当于　25　亿美元的
财富。
1877　年，爱迪生改进了贝尔发明的电话，使得电话真正地被使用起来。
如今电话已成为我们现代社会中不可缺少的、用途最广的信息传递工具。
爱迪生还有一项著名的发明是留声机。当他第一次在人们面前，用他发
明的机器把他自己的声音放出来时，在场的人无不感到惊讶。他们以为在留
声机的滚筒里，一定藏着一个小人并且在说话。后来爱迪生又不断改进了留
声机的各项技术，把圆筒改成了圆盘。
爱迪生曾经果敢地向世界宣布：他能做到一切！同时他还说：“一定要
攻克照明这一难关。”
早在　1821　年，戴维和他的助手法拉第就根据弧光放电的原理，把两根炭
棒分别装在一组电池的正负极上，使两根炭棒隔开一定的距离接触，保证电
流仍能从空隙间通过，制成了光亮刺眼的最早的电灯弧光灯。弧光灯虽然可
以用来照明，但炭棒的距离要经常调节，使用很不方便。同时它光线太强，
不能家用；耗电量大，很不经济。为了发明经济实用的电灯，爱迪生经常到
图书馆查找资料，而且边看边记，不多久就写出了　200　册　4　万页以上读书笔
记和感想。在广泛吸取前人经验的基础上，制订出了制造白炽灯的方案：改
进灯丝，抽净灯泡中的空气。
恰在这时，德国修布伦格发明了一种真空泵，解决了制造真空灯泡的难
题。可是为了改进灯丝，爱迪生先后实验了　1600　多种矿物和金属耐热材料，
结果都失败了。爱迪生坐在实验室里细心地翻看着实验记录，查寻没有实验
过的新材料。突然，他想起棉线还没有试过，就立即找来棉线烤制成炭化棉
丝，小心地装进实验灯泡里，然后接通电流。亮了，炭化棉丝灯顿时闪亮了，
而且　1　小时、2　小时……一直亮到　45　小时！于是，他在实验记录簿上庄严地

记下了这一实验：“1879　年　10　月　21　日，进行第　7895　次实验，灯丝材料为
炭化棉丝……”至此，爱迪生终于制成了世界上第一盏有实用价值的炭丝白
炽灯泡（那时的人们还没有将钨丝用于电灯的灯丝）。
炭化棉丝灯虽然连续亮了　45　小时，但这个成功并没有使爱迪生就此罢
手。为了适应人类生活的需要，他要让白炽灯泡的使用寿命达到　100　小时以
上。他又接着实验了　6000　多种植物纤维，连象牙、硬橡皮、钓丝、马鬃、人
发都试了一遍。到　1888　年　5　月，灯泡寿命延长到　300　小时。就在这时，爱迪
生又在实验中偶然发现了结构条理分明、纤维均称的竹子纤维，并立即制作
出一只炭化竹丝灯泡。这只灯泡寿命达　1200　小时。之后，他又派人到世界各
地采集了许多种竹子样品，然后一种种地细心实验，从中选出了一种最优良
的日本竹子，做成了可连续点燃　1600　小时的白炽灯炮，并开始成批生产。
白炽灯虽然制成了，但由于当时人们对电的传输认识还处于开始阶段，
认为一个电源只能同时点亮一盏电灯，因而束缚着电灯的使用。爱迪生又经
过探索，提出并实现了一个电源可以同时点亮若干盏电灯的理论。他架设了
世界上第一条供电线路，并发明了火力发电机和使用保险丝的安全方法，于
1882　年在纽约珍珠街建立了世界上第一座发电厂。这座发电厂虽然有　30　千
瓦的容量，仅供城市照明之用，但却使电力第一次真正在人类生活中实用，
改变了人们的生活面貌。不仅如此，电灯的发明还全面地推动了电力工业的
发展。
从此爱迪生被世界公认为最伟大的科学家。
爱迪生还在电影事业方面做出过一项关键性的发明。他被誉为活动影片
的发明人。1903　年，他的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
爱迪生有一套他自己的工作方法：全面了解一切，竭尽全力对一个问题
进行闪电般的突破。他的意志非常顽强。如在他设计蓄电池的试验中，失败
了　8000　次。可是他却说：“我知道了有　8000　种东西不能使蓄电池工作。”
爱迪生还有这样一句名言：“天才是百分之一的灵感加百分之九十九的
汗水。”他就是这样一位敢于付出汗水，敢于克服一切困难的伟大发明家。

计算机之父——诺伊曼

1903　年　12　月　28　日，约翰·冯·诺伊曼生于匈牙利的布达佩斯。他生活
在一个非常富裕的家庭里。从小就显示了在科学方面的才能。10　岁时，他进
了布达佩斯的高级中学。以后，他的才能得到了进一步的发挥。12　岁他就掌
握了函数论。不满　18　岁，他就在德国的数学杂志上发表了论文。
1921　年，诺伊曼进入布达佩斯大学学习数学。后来，他在瑞士联邦工业
大学获化学硕士学位，又在布达佩斯大学获数学博士的学位。
1927　年，诺伊曼在汉堡大学当了讲师。1928　年，他又成了美国普林斯顿
大学的客座教授，1931　年，他成了该大学的终身教授。
诺伊曼还掌握了拉丁文和希腊文，能流畅地使用英、德、法语与人交谈。
1942　年，美国设立了主要是制造原子弹的洛斯阿拉莫斯研究所。1943
年起，诺伊曼以顾问的身份参加了洛斯阿拉莫斯研究所的工作。
洛斯阿拉莫斯研究所给了诺伊曼许多研究课题。为了解决这些问题，诺
伊曼必须进行大量的计算。由于这项工作的需要，他开始设想研制高速度的
电子计算机。
当时，最先进的计算机是“ENIAC”。这台计算机从　1946　年开始运转，
它有存储能力，但运算时，要用手操作控制板上的开关。每次改变工作内容
时，还要将一组新的配线装人机器，教给机器程序，而且，机器也很容易发
生故障。
诺伊曼同莫里克、埃克特一起，研究出把存储装置和基本指令组合在一
起，把控制指令内藏在存储装置中的方法。这样，改变程序时就无须改变配
线了。这就是所谓的内藏程序方式。于是，就产生了离散变量自动电子计算
机（“EDVAC”）。就这样，电子计算机从单纯的运算机械进化为孕育着具有
无限的可能性的万能机械。
诺伊曼还在运算理论上对电子计算机的使用做出了重要贡献。
1945　后年，42　岁的诺伊曼就任普林斯顿高级研究所的计算机研究所所
长。此后，他和他的同事们又研制出叫“JONI…　AC”的计算机。
在计算机设计上，他们模仿了生物大脑中的某些动作。从此，诺伊曼又
开始对神经学进行研究。他从神经学和心理学的角度研究人，进而确立了自
动化理论。
1954　年，诺伊曼成为美国原子能委员会委员。1957　年　2　月　8　日他因病去
逝。
在电子计算机的漫长的发展历史上，没有哪一个人可以独占发明者的席
位。但可以说，诺伊曼是一个为计算机技术的发展做出了伟大贡献的人。

巴甫洛夫与条件反射

1849　年　9　月　26　日，巴甫洛夫出生在俄国的梁赞。他的父亲是一位牧师，
他起初接受的教育也是为了继承父业做一名好牧师。可是，当他读了达尔文
的《物种起源》这本书之后，就立志走上了献身自然科学的道路。
1870　年，巴甫洛夫还没有在神学院毕业，就转而进了彼得堡大学。他先
学习物理和数学，然后又改学生理学。大学毕业后，他一边在军医学院当助
教，一边学习军医学院的医学课程。这一段学习生活对巴甫洛夫来说十分重
要，因为他不仅积累了广博的知识，还学会了使用手术刀。1884　年到　1886
年他又到德国去进修了两年。
回到军事医学院后，他开始研究消化生理，探索出控制消化腺分泌，特
别是胃液分泌的神经机制。1889　年，他进行了一项著名的实验：在一只狗的
脖子上开一个口子，把食管切断。然后，把这两个断头接到皮肤外头来。这
样，食管被切断后，给狗喂食物时，食物不会进到胃里，而是从切口处掉到
了外面。通过这个实验发现，食物虽然不能到达胃里，可是胃液还是分泌了
出来。这个实验告诉人们：胃液的分泌不是食物刺激的结果，而是食物刺激
了口中的味觉神经，味觉神经将信号传达到了大脑，大脑控制着胃液的分泌。
由于巴甫洛夫的这项研究揭示了消化生理的详细情况，因而获得了　1904
年的诺贝尔医学与生理学奖。
这时候，巴甫洛夫又把他的研究兴趣转移到了大脑上。
食物刺激口中的神经导致胃中的一系列反应，也被称为无条件反射。这
就像灰尘落进眼睛里，人就会眨眼一样，是与生俱来的反射，不需要任何训
练就会产生，动物和人都是这样。
可是，巴甫洛夫进行了这样一项实验：
在给狗喂食之前，打开电灯。你可以想象，狗是不会流唾液的。可是，
在打开灯以后，紧接着给狗喂食，它的唾液就流了出来。
以后，凡是给狗喂食时候，就打开电灯，也就是让灯光和食物总是同时
出现。这样重复多次以后，只要灯光一亮，即使没有食物，狗也会流出口水
来。狗已经把灯光同食物的出现联系了起来，所以，对灯光像对食物一样起
反应，这就是条件反射。
巴甫洛夫经过深入细致的研究，证明了条件反射是高级神经活动的基本
形式。他创立了条件反射学说，也就是高级神经学说。他的研究，弄清了许
多复杂的问题，对生理学和医学都是巨大的贡献。
巴甫洛夫在一生中，做了大量的生理学实验，他　86　岁时，写下了一份遗
嘱。这个遗嘱不是写给他自己子女的，而是把自己的经验和希望留给献身科
学事业的青年。
1936　年　2　月　27　日，巴甫洛夫与世长辞了。他的一生，正像他在遗嘱中
要求青年去做的那样：
“科学要求人们花费毕生的精力。即使你有两倍的寿命，仍然是不够用
的。”

宇航之父——齐奥尔科夫斯基

今天，人类借助航天飞机、宇宙飞船实现了在太空遨游的梦想。许多人
为实现人类的这一梦想做出了艰辛的探索。在这些人中，人们不会忘记被尊
称为宇航之父的前苏联科学家齐奥尔科夫斯基。
1857　年　9　月　17　日，齐奥尔科夫斯基出生在俄国梁赞一个林业官员的家
庭里。10　岁时，他因为一场大病丧失了听力，从此辍学在家，刻苦自学。他
很善于思考，还喜欢自己动手做各种各样的实验，幻想着有一天能在天空像
鸟一样自由自在地飞翔。16　岁那年，他只身来到了莫斯科。在那里他读了大
量数学、物理学、化学、机械学以及天文学方面的书籍。他一面读书一面搞
设计。这样生活了一段时间，他发现他需要自己挣钱，以贴补他的实验。他
到了离莫斯科　100　公里远的博罗夫斯克当了中学教员。
他白天上课，晚上继续他的研究和实验。他